Механическая и электромеханическая характеристики ДПТ с НВ

Найдем формулу механической характеристики двигателя. Согласно второму закону Кирхгофа для цепи якоря получаем:

,

где – суммарное сопротивление якорной цепи, – суммарная индуктивность якорной цепи.

Подставив в уравнение соотношения для ЭДС и момента двигателя и , получим

,

где – конструктивный коэффициент двигателя, определяемый по формуле

,

где p – число пар полюсов двигателя; N – число активных проводников в обмотке якоря, a – число пар параллельных ветвей в обмотке якоря.

Оставив в левой части скорость двигателя, получим общее выражения для механической характеристики ДПТ с НВ

.

Если момент двигателя постоянный, то , и уравнение механической характеристики двигателя будет иметь следующий вид:

. (3.1)

Или в другом виде

,

где – скорость идеального холостого хода.

Вид характеристики показан на рис. 3.2, а.

а	б
Рис. 3.2. Естественные (а) и искусственные (б) механические характеристики ДПТ с НВ

Электромеханическую механическую характеристику можно получить, подставив в механическую характеристику двигателя (3.1) выражение для момента :

.

Рассматривая уравнение, можно заключить, что обе механические характеристики при постоянном потоке линейны. Положение каждой характеристики может быть охарактеризовано двумя точками: точкой идеального холостого хода ( ; ) и точкой короткого замыкания ( ).

Найдем модуль статической жесткости характеристики, для чего решим уравнение механической характеристики относительно момента:

.

Тогда

.

С учетом статической жесткости уравнение механической характеристики можно записать следующим образом:

.

3.2.1. Построение механической характеристики ДПТ с НВ

Для построения МХ двигателя НВ достаточно знать лишь две точки, так как МХ представляют собой прямые линии. Эти две точки могут быть любыми, однако построение характеристики удобно производить по точкам, одна из которых соответствует номинальному электромагнитному моменту двигателя и номинальной скорости ( ), а другая – скорости идеального холостого хода ( ). Номинальная скорость двигателя определяется по паспортным данным

.

Номинальный момент вычисляется по формуле

.

Коэффициент kФ можно найти следующим образом:

.

В случае, когда сопротивление якоря не известно, его можно приближенно вычислить, приняв, что половина всех потерь в двигателе при номинальной нагрузке связана с потерями в меди якоря, поэтому

,

откуда

.

Скорость идеального холостого хода

.